DE69307764T2 - Steel cables for reinforcing elastomeric products and radial pneumatic tires for trucks that have such cables - Google Patents
Steel cables for reinforcing elastomeric products and radial pneumatic tires for trucks that have such cablesInfo
- Publication number
- DE69307764T2 DE69307764T2 DE69307764T DE69307764T DE69307764T2 DE 69307764 T2 DE69307764 T2 DE 69307764T2 DE 69307764 T DE69307764 T DE 69307764T DE 69307764 T DE69307764 T DE 69307764T DE 69307764 T2 DE69307764 T2 DE 69307764T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- core
- filaments
- filament
- cord
- diameter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 38
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 38
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 title claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 12
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000376 effect on fatigue Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004590 silicone sealant Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/062—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration
- D07B1/0633—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration having a multiple-layer configuration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
- B60C9/0057—Reinforcements comprising preshaped elements, e.g. undulated or zig-zag filaments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
- D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
- D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
- D07B1/0646—Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires
- D07B1/0653—Reinforcing cords for rubber or plastic articles comprising longitudinally preformed wires in the core
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2201/00—Ropes or cables
- D07B2201/20—Rope or cable components
- D07B2201/2001—Wires or filaments
- D07B2201/2006—Wires or filaments characterised by a value or range of the dimension given
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2201/00—Ropes or cables
- D07B2201/20—Rope or cable components
- D07B2201/2015—Strands
- D07B2201/2023—Strands with core
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2201/00—Ropes or cables
- D07B2201/20—Rope or cable components
- D07B2201/2015—Strands
- D07B2201/2024—Strands twisted
- D07B2201/2025—Strands twisted characterised by a value or range of the pitch parameter given
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2201/00—Ropes or cables
- D07B2201/20—Rope or cable components
- D07B2201/2015—Strands
- D07B2201/2024—Strands twisted
- D07B2201/2029—Open winding
- D07B2201/2031—Different twist pitch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2201/00—Ropes or cables
- D07B2201/20—Rope or cable components
- D07B2201/2015—Strands
- D07B2201/2038—Strands characterised by the number of wires or filaments
- D07B2201/204—Strands characterised by the number of wires or filaments nine or more wires or filaments respectively forming multiple layers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2401/00—Aspects related to the problem to be solved or advantage
- D07B2401/20—Aspects related to the problem to be solved or advantage related to ropes or cables
- D07B2401/202—Environmental resistance
- D07B2401/2025—Environmental resistance avoiding corrosion
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B2501/00—Application field
- D07B2501/20—Application field related to ropes or cables
- D07B2501/2046—Tire cords
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S57/00—Textiles: spinning, twisting, and twining
- Y10S57/902—Reinforcing or tire cords
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
- Tires In General (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Stahlcordfäden, die als Verstärkung für Gummierzeugnisse, wie zum Beispiel Luftreifen für LKWs und Busse, und industrielle Riemen, verwendet werden. Insbesondere zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, die für LKW- und Busreifen erforderliche Ermüdungsfestigkeit und Korrosionsausbreitungsfestigkeit von Stahlcordfäden zu verbessern.The present invention relates to steel cords used as reinforcement for rubber products such as pneumatic tires for trucks and buses and industrial belts. In particular, the present invention aims to improve the fatigue strength and corrosion propagation resistance of steel cords required for truck and bus tires.
Für Stahlcordfäden, die zum Beispiel bei LKW- und Busreifen verwendet werden, sind zahlreiche verschiedene Eigenschaften erforderlich. Unter diesen Eigenschaften ist die Haftung an Gummi eine wichtige Eigenschaft, weil die Haftung eine große Auswirkung auf die Ermüdungsfestigkeit und die Korrosionsfestigkeit hat. Hinsichtlich der Verbesserung der Haftung an Gummi wird in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 56- 14.396 angegeben, daß dann, wenn ein Kerndraht schraubenförmig geformt wird und eine Vielzahl von peripheren Filamenten um den äußeren Umfang des Kerndrahtes herum verdrillt wird, wobei diese peripheren Filamente einander nicht berühren, die Haftung an Gummi verbessert werden kann, wobei infolge Eindringens des Gummis bis in das Innere des Cordfadens zugleich die Korrosionsfestigkeit des Stahlcordfadens verbessert wird.For steel cords used in, for example, truck and bus tires, a variety of different properties are required. Among these properties, adhesion to rubber is an important property because adhesion has a great effect on fatigue strength and corrosion resistance. Regarding the improvement of adhesion to rubber, Japanese Utility Model Publication No. 56-14,396 states that if a core wire is formed into a helical shape and a plurality of peripheral filaments are twisted around the outer periphery of the core wire with these peripheral filaments not touching each other, the adhesion to rubber can be improved, and at the same time, the corrosion resistance of the steel cord is improved due to penetration of the rubber into the interior of the cord.
In dem Fall einer verdrillten Zweischicht-Struktur mit der Bauweise 3 + 6, wie sie in der japanischen Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 56- 14.396 veranschaulicht ist, muß der Durchmesser der Filamente jedoch größer gemacht werden, um die Festigkeit der Filamente zu erhöhen, was hinsichtlich der Ermüdungsfestigkeit nachteilig ist und das Eindringen von Gummi in das Innere des verdrillten Kerndrahtes aus drei Filamenten erschwert.However, in the case of a twisted two-layer structure of the 3 + 6 construction as illustrated in Japanese Utility Model Publication No. 56-14,396, the diameter of the filaments must be made larger in order to increase the strength of the filaments, which is disadvantageous in terms of fatigue strength and makes it difficult for rubber to penetrate into the interior of the twisted three-filament core wire.
Da verdrillte Dreischicht-Stahlcordfäden mit der Bauweise 3 + 9 + 15 eine ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit haben, werden sie jedoch als Verstärkung für LKW- und Busreifen verwendet. Bei diesen verdrillten Dreischicht-Stahlcordfäden ergibt sich jedoch das Problem, daß dann, wenn der Durchmesser der Filamente, die den Cordfaden bilden, im wesentlichen gleich groß gemacht wird, die Filamente jeder Schicht die benachbarten Filamente berühren, so daß das Eindringen des Gummis in das Innere des Cordfadens erschwert wird, wodurch die Korrosionsfestigkeit des Cordfadens nachteilig beeinflußt wird.However, since twisted three-layer steel cords of 3 + 9 + 15 construction have excellent fatigue strength, they are used as reinforcement for truck and bus tires. However, these twisted three-layer steel cords have a problem that when the diameter of the filaments constituting the cord is made substantially equal, the filaments of each layer contact the adjacent filaments, making it difficult for rubber to penetrate into the interior of the cord, thereby adversely affecting the corrosion resistance of the cord.
Angesichts des obigen Problems wird in der ausgelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 59-223.503 die Bauweise 4 + 9 + 14 vorgeschlagen, bei der durch Verringerung der Anzahl der Filamente in der mittleren Schicht und der äußeren Schicht gegenüber der Struktur mit der dichtesten Packung Lücken zwischen den Filamenten gelassen werden. Wenn das Kernfilament schraubenförmig geformt wird, und eine Vielzahl der peripheren Filamente um den äußeren Umfang des Kernfilaments herum verdrillt wird, besteht jedoch die Möglichkeit, daß die Filamente in der mittleren Schicht innerhalb eines durch das schraubenförmig geformte Kernfilament definierten Kreises liegen. Dies hat zur Folge, daß das Eindringen des Gummis in das Innere des Cordfadens unterbrochen werden kann, oder das gleichmäßige liehen der Filamente in der mittleren Schicht und der äußeren Schicht verschlechtert wird, was eine Verschlechterung der Reißlast oder der Ermüdungsfestigkeit des Cordfadens zur Folge hat. Insbesondere ist das Eindringen von Gummi in den verdrillten Kerndraht aus vier Filamenten schwierig. Wenn die Anzahl der Filamente in der mittleren Schicht und der äußeren Schicht nur wenig verringert wird, dringt nur wenig Gummi in den Cordfaden ein. Wenn die Anzahl der Filamente weiter verringert wird, wird die Relßlast der Cordfäden vermindert, so daß die Cordfäden als Reifetiverstärkung nicht mehr geeignet sind.In view of the above problem, the laid-open Japanese Patent Application No. 59-223.503 proposes the 4 + 9 + 14 construction in which by reducing the number of filaments in the middle layer and the outer layer, gaps are left between the filaments compared with the structure with the closest packing. However, when the core filament is helically formed and a plurality of the peripheral filaments are twisted around the outer circumference of the core filament, there is a possibility that the filaments in the middle layer lie within a circle defined by the helically formed core filament. As a result, the penetration of the rubber into the interior of the cord may be interrupted, or the uniformity of the filaments in the middle layer and the outer layer may be deteriorated, resulting in deterioration of the breaking load or the fatigue strength of the cord. In particular, the penetration of rubber into the twisted core wire of four filaments is difficult. If the number of filaments in the middle layer and the outer layer is only slightly reduced, little rubber penetrates into the cord. If the number of filaments is further reduced, the tensile strength of the cords is reduced so that the cords are no longer suitable as tire reinforcement.
Außerdem wird auf das dem Stand der Technik entsprechende Dokument "Research Disclosure" Nr. 327, Juli 1991, Emsworth, GB, Seite 552 - 558, "Steel cord constructions made in one step" hingewiesen, wobei in diesem Dokument ein Stahlcordfaden zur Verstärkung von Gummierzeugnissen beschrieben wird, aufweisend einen Kern 2, der durch gewellte Formung von Filamenten erhalten wird, einen inneren Mantel, der durch Anordnen der Filamente 3, 4 um den Kern herum gebildet wird, und einen äußeren Mantel, der durch Anordnen von Filamenten um den inneren Mantel herum gebildet wird, wobei der Kern, der innere Mantel und der äußere Mantel miteinander verdrillt sind, und wobei der Durchmesser von jedem der Filamente des inneren und äußeren Mantels nicht größer sein darf als der Durchmesser des Filaments des Kerns.Furthermore, reference is made to the prior art document "Research Disclosure" No. 327, July 1991, Emsworth, GB, pages 552 - 558, "Steel cord constructions made in one step", in which document a steel cord thread for reinforcing rubber products is described, comprising a core 2 obtained by corrugated forming of filaments, an inner sheath formed by arranging the filaments 3, 4 around the core, and an outer sheath formed by arranging filaments around the inner sheath, the core, the inner sheath and the outer sheath being twisted together, and the diameter of each of the filaments of the inner and outer sheath must not be larger than the diameter of the filament of the core.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen verdrillten Dreischicht-Cordfaden, der eine ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit hat, und zielt darauf ab, einen Stahlcordfaden zur Verstärkung von Gummi zu verwirklichen, bei dem die Haltbarkeit durch wesentlich stärkeres Eindringen von Gummi in das Innere des Cordfadens verbessert wird, ohne die Reißlast des Cordfadens zu vermindern. Die Erfindung zielt außerdem darauf ab, einen Radialreifen für LKWs und Busse zu verwirklichen, bei dem solche Stahlcordfäden in dem Gürtel verwendet werden.The present invention relates to a twisted three-layer cord having excellent fatigue strength, and aims to realize a steel cord for reinforcing rubber in which durability is improved by substantially increasing the penetration of rubber into the interior of the cord without reducing the breaking load of the cord. The invention also aims to realize a radial tire for trucks and buses using such steel cords in the belt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Stahlcordfaden zur Verstärkung von Gummierzeugnissen verwirklicht, aufweisend einen Kern, der durch gewellte Formung eines einzelnen Filaments erhalten wurde, einen Inneren Mantel, zu dessen Bildung 5 bis 6 Filamente um den Kern herum angeordnet wurden, und einen äußeren Mantel, zu dessen Bildung 9 bis 12 Filamente um den inneren Mantel herum angeordnet wurden, wobei der Kern, der innere Mantel und der äußere Mantel miteinander verdrillt sind, und wobei der Durchmesser von jedem der Filamente des inneren und äußeren Mantels nicht größer als derjenige des Filaments des Kerns ist; 5d ≤ L ≤ 30d und 1,2d ≤ H ≤ 2,0d ist, wobei L und H die Wellenlänge bzw. die Wellenhöhe der Wellenform des gewellten Filaments des Kerns sind, und d der Durchmesser des Filaments des Kerns ist; und das Verhältnis p&sub3;/p&sub2; zwischen der Verdrillsteigung p&sub2; des inneren Mantels und der Verdrillsteigung p&sub3; des äußeren Mantels in dem Bereich von 1,4 bis 2,5 liegt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Radialluftreifen für LKWs und Busse verwirklicht, der eine Karkasse und einen radial außerhalb der Karkasse angeordneten Gürtel aufweist, und bei dem sich die Karkasse toroidförmig zwischen zwei Wulstbereichen erstreckt, wobei mindestens eine Gürteischicht des Gürtels aus erfindungsgemäßen Stahlcordfäden besteht.According to the present invention, there is realized a steel cord for reinforcing rubber products, comprising a core obtained by corrugating a single filament, an inner sheath formed by 5 to 6 filaments arranged around the core, and an outer sheath formed by 9 to 12 filaments arranged around the inner sheath, the core, the inner sheath and the outer sheath being twisted together, and the diameter of each of the filaments of the inner and outer sheaths being not larger than that of the filament of the core; 5d ≤ L ≤ 30d and 1.2d ≤ H ≤ 2.0d, where L and H are the wavelength and the wave height of the waveform of the corrugated filament of the core, respectively, and d is the diameter of the filament of the core; and the ratio p₃/p₂ between the twist pitch p₂ of the inner casing and the twist pitch p₃ of the outer casing is in the range from 1.4 to 2.5. According to the present invention, a pneumatic radial tire for trucks and buses is also realized, which has a carcass and a belt arranged radially outside the carcass, and in which the carcass extends toroidally between two bead regions, at least one belt layer of the belt consisting of steel cord threads according to the invention.
Bei der vorliegenden Erfindung werden für die Filamente, die den Stahlcordfaden bilden, vorzugsweise Stahlfilamente verwendet, die eine chemische Zusammensetzung wie Klavierdraht oder Hartstahldraht mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,70 bis 0,85 Gewichtsprozent und vermindertem nichtmetallischem Einschluß haben, und die bis zu einem Durchmesser von 0,12 bis 0,35 mm gezogen sind. Der Kohlenstoffgehalt ist vorzugsweise auf nicht weniger als 0,70 Gewichtsprozent begrenzt, um die Zugfestigkeit des Stahlcordfadens pro Gewichtseinheit zu erhöhen, so daß zum Beispiel das Gewicht des Reifens verringert wird. Der Kohlenstoffgehalt ist vorzugsweise auf nicht mehr als 0,85 Gewichtsprozent begrenzt, da dann, wenn der Kohlenstoffgehalt größer als 0,85 Gewichtsprozent ist, die Ermüdungsfestigkeit verschlechtert ist. Der Durchmesser des Filaments ist vorzugsweise auf nicht mehr als 0,35 mm begrenzt, da dann, wenn der Durchmesser größer als 0,35 mm ist, die Ermüdungsfestigkeit des Cordfadens abnimmt. Andererseits ist der Durchmesser des Filaments vorzugsweise nicht kleiner als 0,12 mm, damit die Cordfaden eine genügende Festigkeit haben, um zum Beispiel Luftreifen für LKWs und Busse zu verstärken.In the present invention, for the filaments constituting the steel cord, it is preferable to use steel filaments having a chemical composition such as piano wire or hard steel wire with a carbon content of 0.70 to 0.85% by weight and reduced non-metallic inclusion, and drawn to a diameter of 0.12 to 0.35 mm. The carbon content is preferably limited to not less than 0.70% by weight in order to increase the tensile strength of the steel cord per unit weight so as to reduce the weight of the tire, for example. The carbon content is preferably limited to not more than 0.85% by weight because if the carbon content is greater than 0.85% by weight, the fatigue strength is deteriorated. The diameter of the filament is preferably limited to not more than 0.35 mm, since if the diameter is larger than 0.35 mm, the fatigue strength of the cord decreases. On the other hand, the diameter of the filament is preferably not smaller than 0.12 mm so that the cord has sufficient strength to reinforce, for example, pneumatic tires for trucks and buses.
Die Erfindung wird nun nur mittels eines Beispiels weiter beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, die Folgendes darstellen:The invention will now be further described by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:
Die Figur 1 ist eine Querschnittansicht eines Stahlcordfadens gemäß der vorliegenden Erfindung.Figure 1 is a cross-sectional view of a steel cord according to the present invention.
Die Figuren 2(a) und 2(b) sind Ansichten, um Wellenformen zu veranschaulichen, die Kernfilamenten gegeben werden.Figures 2(a) and 2(b) are views to illustrate waveforms given to nuclear filaments.
Die Figur 3 ist eine Schnittansicht eines Luftreifens, bei dem die Cordfäden der vorliegenden Erfindung verwendet werden.Figure 3 is a sectional view of a pneumatic tire using the cords of the present invention.
In der Figur 1 ist eine Schnittansicht eines Stahlcordfadens der vorliegenden Erfindung wiedergegeben. Bei diesem Cordfaden besteht der Kern 1 aus einem einzelnen Filament. Ein innerer Mantel 3 ist um den äußeren Umfang des Kerns 1 herum angeordnet, und ein äußerer Mantel 5 ist um den äußeren Umfang des inneren Mantels 3 herum angeordnet. Der innere Mantel 3 besteht aus sechs Filamenten 2, und der äußere Mantel 5 besteht aus elf Filamenten 4. Wie in den Figuren 2(a) oder 2(b) gezeigt ist, hat der Kern 1 eine gewellte Form. Die Wellenform des Kerns 1 muß die Beziehungen 5d ≤ L ≤ 30d und 1,2d ≤ H ≤ 2,0d erfüllen, wobei L, H und d die Wellenlänge, die Wellenhöhe bzw. der Durchmesser des Filaments ist. Die Form der Wellen des Filaments kann entweder eine wellenförmige Form als zweidimensionale Wellenform, zum Beispiel eine reckteckige Form oder eine sinusförmige Form, oder eine schraubenförmige Form als dreidimensionale Wellenform sein.Fig. 1 is a sectional view of a steel cord of the present invention. In this cord, the core 1 is made of a single filament. An inner sheath 3 is arranged around the outer periphery of the core 1, and an outer sheath 5 is arranged around the outer periphery of the inner sheath 3. The inner sheath 3 is made of six filaments 2, and the outer sheath 5 is made of eleven filaments 4. As shown in Fig. 2(a) or 2(b), the core 1 has a corrugated shape. The corrugation shape of the core 1 must satisfy the relationships 5d ≤ L ≤ 30d and 1.2d ≤ H ≤ 2.0d, where L, H and d are the wavelength, the corrugation height and the diameter of the filament, respectively. The shape of the waves of the filament can be either a wavy shape as a two-dimensional waveform, for example a rectangular shape or a sinusoidal shape, or a helical shape as a three-dimensional waveform.
Der Stahlcordfaden der vorliegenden Erfindung ist auf die verdrillte Dreischicht-Bauweise begrenzt, um eine gute Ermüdungsfestigkeit sicherzustellen. Der innere und äußere Mantel werden nicht von verdrillten Drähten, sondern von Filamenten gebildet, und zwar nicht nur, um die Produktivität zu verbessern, sondern auch, um das Phänomen zu vermeiden, daß dann, wenn ein Mantel aus verdrillten Drähten gebildet wird, der Gummi nur schwer in das innere des Mantels eindringen kann, was eine Verschlechterung der Korrosionsfestigkeit des Cordfadens zur Folge hat.The steel cord of the present invention is limited to the twisted three-layer construction to ensure good fatigue resistance. The inner and outer covers are formed not by twisted wires but by filaments, not only to improve productivity but also to avoid the phenomenon that when a cover is formed by twisted wires, the rubber is difficult to penetrate into the inside of the cover, resulting in deterioration of the corrosion resistance of the cord.
Die Wellenlänge L der Wellenform des geformten Kerns, und der Durchmesser d des Filaments, das den Kern bildet, müssen die Beziehung: 5d ≤ L < 30d erfüllen, weil dann, wenn die Wellenlänge L größer als 30d ist, die Seitendruckfestigkeit (Festigkeit des Cordfadens gegen Druck, der auf die periphere Fläche des Cordfadens ausgeübt wird) verringert ist, was zur Folge hat, daß Lücken zwischen den Filamenten des Cordfadens, zum Beispiel während der Herstellung des Reifens, kleiner werden, so daß das Eindringen von Gummi in das innere des Cordfadens erschwert wird. Wenn andererseits die Wellenlänge L kleiner als 5 d ist, werden die Wellenbildungsbedingungen für das Kernfilament härter, so daß die Zugfestigkeit des Filaments des Kerns verringert wird.The wavelength L of the waveform of the formed core and the diameter d of the filament forming the core must satisfy the relationship: 5d ≤ L < 30d, because if the wavelength L is larger than 30d, the lateral crushing strength (strength of the cord against pressure applied to the peripheral surface of the cord) is reduced, resulting in gaps between the filaments of the cord, for example, during the manufacture of the tire, becoming smaller so that the penetration of rubber into the interior of the cord is made more difficult. On the other hand, when the wavelength L is less than 5 d, the wave forming conditions for the core filament become more severe, so that the tensile strength of the filament of the core is reduced.
Die Wellenhöhe H der Wellenform des geformten Kerns muß die Beziehung: 1,2d ≤ H ≤ 2,0d erfüllen, weil dann, wenn die Wellenhöhe kleiner als 1,2d ist, die Lücken zwischen den Filamenten bei dem inneren und äußeren Mantel so klein werden, daß der Grad des Eindringens des Gummis in das innere des Cordfadens verringert ist, während dann, wenn die Wellenhöhe H größer als 2,0d ist, die Anordnung der Filamente bei dem inneren und äußeren Mantels so gestört wird, daß die Lücken zwischen den Filamenten ungleichmäßig werden, was zur Folge hat, daß an manchen Stellen kein Gummi durch die Filamente hindurchdringt.The wave height H of the waveform of the molded core must satisfy the relationship: 1.2d ≤ H ≤ 2.0d, because if the wave height is less than 1.2d, the gaps between the filaments in the inner and outer covers become so small that the degree of penetration of the rubber into the interior of the cord is reduced, while if the wave height H is greater than 2.0d, the arrangement of the filaments in the inner and outer covers is disturbed so that the gaps between the filaments become uneven, resulting in no rubber penetrating through the filaments in some places.
Damit Gummi zwischen den inneren und äußeren Mantel eindringt, ist es erforderlich, daß das Verhältnis p&sub3;/p&sub2; zwischen der Verdrillsteigung p&sub3; des äußeren Mantels und der Verdrillstelgung p&sub2; des inneren Mantels zwischen 1,4 und 2,5 liegt, wodurch verhindert wird, daß sich die Filamente des äußeren Mantels zwischen den Filamenten des inneren Mantels anordnen. Wenn das Verhältnis p&sub3;/p&sub2; nicht in dem Bereich von 1,4 bis 2,5 liegt, ist das gleichmäßige Ziehen der Filamente verschlechtert.In order for rubber to penetrate between the inner and outer shells, it is necessary that the ratio p₃/p₂ between the twist pitch p₃ of the outer shell and the twist pitch p₂ of the inner shell be between 1.4 and 2.5, thereby preventing the filaments of the outer shell from being arranged between the filaments of the inner shell. If the ratio p₃/p₂ is not in the range of 1.4 to 2.5, the uniform drawing of the filaments is deteriorated.
Wenn die obigen Stahlcordfäden bei einem Gürtel eines LKW- oder Bus- Radialluftreifens verwendet werden, dringt der Gummi gut in die Cordfäden ein. Folglich kann die sogenannte "Schnittablösungsphänomen", bei dem Ablösung bei einem haftenden Bereich infolge der Ausbreitung von Korrosion innerhalb des Cordfadens erfolgt, verhindert werden kann. Da die verdrillte Dreischicht-Bauweise verwendet wird, können weiterhin die Stahlcordfäden bei dem Gürtel eines LKW- oder Bus-Radialluftreifens verwendet werden, ohne den Durchmesser der Filamente zu erhöhen. Dies ist hinsichtlich der Ermüdungsfestigkeit vorteilhaft. Der Kohlenstoffgehalt des Stahlcordfadens wird vorzugsweise auf 0,80 bis 0,85 Gewichtsprozent eingestellt, weil in diesem Fall eine genügender Abstand zwischen den eingebetteten Cordfäden sichergestellt werden kann, und die Bruchhaltbarkeit in den Randbereichen des Gürtels verbessert werden kann, wenn die Festigkeit (Reißlast x Fadendichte der Cordfäden) des Gürtels gleich groß gemacht wird.When the above steel cords are used in a belt of a truck or bus pneumatic radial tire, the rubber penetrates well into the cords. Consequently, the so-called "cut-off phenomenon" in which the off-off occurs at an adhered portion due to the spread of corrosion within the cord can be prevented. Furthermore, since the twisted three-layer structure is used, the steel cords can be used in the belt of a truck or bus pneumatic radial tire without increasing the diameter of the filaments. This is advantageous in terms of fatigue strength. The carbon content of the steel cord is preferably set to 0.80 to 0.85 wt% because in this case, a sufficient distance between the embedded cords can be ensured and the breaking strength in the edge areas of the belt can be improved if the strength (breaking load x density of the cords) of the belt is made equal.
Die Verdrillung kann entweder durch Bündelverdrillung oder rohrförmige Verdrillung erfolgen. Die rohrförmige Verdrillung, bei der bei dem Cordfaden die Filamente selbst nicht verdrillt werden, wird jedoch im Hinblick auf die Ermüdungsfestigkeit bevorzugt. Die Verdrillrichtung des inneren Mantels und des äußeren Mantels kann gleich oder verschieden sein. Weiterhin kann sich die Wellenform, die dem Kern 1 gegeben wird, in derselben Ebene entweder in einer wellenförmigen Form, oder in einer schraubenförmigen Form erstrecken.The twisting can be done either by bundle twisting or tubular twisting. The tubular twisting, in which the filaments of the cord are not twisted, is however used in preferred in view of the fatigue strength. The twisting direction of the inner shell and the outer shell may be the same or different. Furthermore, the wave shape given to the core 1 may extend in the same plane either in a wave-like shape or in a helical shape.
Das nachfolgende Experiment wurde ausgeführt.The following experiment was carried out.
Stahlcordfäden mit einer Spezifikation gemäß der Tabelle 1 wurden bei einem Radialluftreifen für LKWs und Busse verwendet, wie in der Figur 3 gezeigt ist. Das heißt, der in der Figur 3 wiedergegebene Reifen hatte vier auf einer Karkasse 6 angeordnete Gürtelschichten 7 bis 10, und die in der Tabelle 1 angegebenen Stahlcordfäden wurden bei den Gürtelschichten 8 und 9 verwendet. Auf diese Weise wurden verschiedene Reifen für die Tests hergestellt.Steel cords having a specification shown in Table 1 were used in a pneumatic radial tire for trucks and buses as shown in Figure 3. That is, the tire shown in Figure 3 had four belt layers 7 to 10 arranged on a carcass 6, and the steel cords shown in Table 1 were used in the belt layers 8 and 9. In this way, various tires for the tests were prepared.
Bei den so erhaltenen Reifen wurden die Korrosionsausbreitungsfestigkeit und die Schnittablösungsfestigkeit der Stahlcordfäden bestimmt, wobei die erhaltenen Ergebnisse ebenfalls in der Tabelle 1 wiedergegeben sind. Um den geformten Betrag des Kerns in der Tabelle 1 zu bestimmen, wurde nach Entfernung der Mäntel ein Kernfilament aus dem Stahlcordfaden so herausgenommen, daß keine bleibende Verformung bei dem Kernfilament hervorgerufen wurde, wobei das Kernfilament mittels eines Vergrößerungsglases betrachtet wurde und die Wellenlänge L und die Wellenhöhe H wie in der Figur 2 angegeben gemessen wurden.In the tires thus obtained, the corrosion propagation resistance and cut peeling strength of the steel cords were determined, and the results obtained are also shown in Table 1. In order to determine the formed amount of the core in Table 1, after removing the covers, a core filament was taken out of the steel cord so that no permanent deformation was caused to the core filament, the core filament was observed through a magnifying glass, and the wave length L and the wave height H were measured as shown in Figure 2.
Die Korrosionsausbreitungsfestigkeit wurde gemäß einem Schnittende- Korrosionsprozeß geprüft. Das heißt, die Oberfläche des aus der Gürtelschicht des Reifens ausgeschnittenen, gummigetränkten Stahlcordfadens wurde mit einem Silikon-Dichtungsmlttel beschichtet, nach dem Trocknen wurden die entgegengesetzten Enden des Stahlcordfadens abgeschnitten, wobei eine Probe von ungefähr 10 cm Länge erhalten wurde, ein Ende des Cordfadens wurde während 24 Stunden in eine 10-prozentige wässerige Natriumhydroxidlösung eingetaucht, der Cordfaden wurde aus der Lösung herausgenommen, und die Länge des sich bei dem einen Ende von dem Cordfaden ablösenden Gummis wurde gemessen.The corrosion propagation resistance was tested according to a cut-end corrosion process. That is, the surface of the rubber-impregnated steel cord cut out from the belt layer of the tire was coated with a silicone sealant, after drying, the opposite ends of the steel cord were cut off to obtain a sample of about 10 cm in length, one end of the cord was immersed in a 10% sodium hydroxide aqueous solution for 24 hours, the cord was taken out of the solution, and the length of the rubber peeling off from the cord at one end was measured.
Die Schnittablösungsfestigkeit wurde gemäß der Korrosionsausbreitungs-Trommeltestmethode bestimmt. Das heißt, jeder Reifen wurde in einem Umfangsbereich des Reifens von der inneren Flache des Reifens aus an drei Stellen mit einem Bohrer angebohrt, bis der zweite bis dritte Gürtel erreicht wurde, Wasser wurde in den Reifen dicht eingefüllt, der Reifen wurde auf einer Felge montiert, und dann wurde der Reifen auf einer Trommel über eine Entfernung von 20.000 km laufen gelassen. Danach wurde der Reifen abmontiert, und dann wurde die Schnittablösungsfestigkelt bestimmt, indem die maximale Länge der Ablösung infolge Rostbildung bei dem Cordfaden bei einem haftenden Bereich des zweiten und dritten Gürtels gemessen wurde. TABELLE 1(a) The cut peeling strength was determined according to the corrosion propagation drum test method. That is, each tire was drilled in three places in a circumferential area of the tire from the inner surface of the tire until the second to third belts were reached, water was filled tightly into the tire, the tire was mounted on a rim, and then the tire was run on a drum for a distance of 20,000 km. After that, the tire was dismounted, and then the cut-off strength was determined by measuring the maximum length of the cord rust-induced separation at an adhered portion of the second and third belts. TABLE 1(a)
* Kerndurchmesser (d&sub1;)/Durchmesser des inneren Mantels (d&sub2;)/Durchmesser des äußeren Mantels (d&sub3;), oder d&sub1;/d&sub2;/d&sub3;/Durchmesser des spiralförmigen Filaments.* Core diameter (d₁)/inner sheath diameter (d₂)/outer sheath diameter (d₃), or d₁/d₂/d₃/helical filament diameter.
** Durchmesser des Cordfadens, der kein spiralförmiges Filament enthält. TABELLE 1(b) ** Diameter of the cord thread that does not contain any spiral filament. TABLE 1(b)
* Kerndurchmesser (d&sub1;)/Durchmesser des inneren Mantels (d&sub2;)/Durchmesser des äußeren Mantels (d&sub3;), oder d&sub1;/d&sub2;/d&sub3;/Durchmesser des spiralförmigen Filaments.* Core diameter (d₁)/inner sheath diameter (d₂)/outer sheath diameter (d₃), or d₁/d₂/d₃/helical filament diameter.
Im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 und 2 haben die Beispiele 1 bis 6 der vorliegenden Erfindung eine wesentlich bessere Korrosionsausbrettungsfestigkeit und eine wesentlich bessere Schnittablösungsfestigkeit.Compared with Comparative Examples 1 and 2, Examples 1 to 6 of the present invention have significantly better corrosion chipping resistance and significantly better cut peeling resistance.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Eindringen von Gummi in das Innere des Cordfadens wesentlich verbessert werden, ohne die Reißlast des Cordfadens bei dem verdrillten Dreischicht-Cordfaden zu verringern, so daß zur Verstärkung von Gummierzeugnissen bestimmte Stahlcordfäden erhalten werden können, die eine ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit und Korrosionsausbreitungsfestigkeit haben. Wenn die zur Verstärkung von Gummierzeugnissen bestimmten Stahlcordfäden bei dem Gürtel eines LKW-oder Bus- Radialluftreifens verwendet werden, können weiterhin die Schnittablösungsfestigkeit, die Gürtelrand-Bruchfestigkelt, und die Ermüdungs- Bruchfestigkeit des Stahlcordfadens bei dem LKW- und Bus-Radialluftreifen verbessert werden.According to the present invention, the penetration of rubber into the interior of the cord can be significantly improved without reducing the breaking load of the cord in the twisted three-layer cord, so that steel cords for reinforcing rubber products having excellent fatigue strength and corrosion propagation resistance can be obtained. When the steel cords for reinforcing rubber products are used in the belt of a truck or bus pneumatic radial tire, the cut separation strength, belt edge breaking strength, and fatigue breaking strength of the steel cord in the truck and bus pneumatic radial tire can be further improved.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4106708A JPH05302282A (en) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | Steel cord for reinforcing rubber article and pneumatic radial tire for heavy load |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69307764D1 DE69307764D1 (en) | 1997-03-13 |
| DE69307764T2 true DE69307764T2 (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=14440485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69307764T Expired - Fee Related DE69307764T2 (en) | 1992-04-24 | 1993-04-22 | Steel cables for reinforcing elastomeric products and radial pneumatic tires for trucks that have such cables |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5661965A (en) |
| EP (1) | EP0567334B1 (en) |
| JP (1) | JPH05302282A (en) |
| DE (1) | DE69307764T2 (en) |
| ES (1) | ES2099905T3 (en) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5581990A (en) * | 1994-04-07 | 1996-12-10 | N.V. Bekaert S.A. | Twisting steel cord with wavy filament |
| JP3540845B2 (en) * | 1994-10-21 | 2004-07-07 | 東京製綱株式会社 | Steel cord for rubber reinforcement and radial tire using the same |
| EP0905305A1 (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-31 | Bridgestone Metalpha Corporation | Steel cord for reinforcing rubber product and pneumatic tyre using such steel cords |
| WO2001049926A1 (en) * | 1999-12-30 | 2001-07-12 | Societe De Technologie Michelin | Multilayer steel cable for a tire carcass |
| DE60121117T2 (en) * | 2000-11-22 | 2006-12-21 | Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe | Radial truck tire and metallic cord |
| JP4430810B2 (en) * | 2000-11-22 | 2010-03-10 | 住友ゴム工業株式会社 | Method for producing metal cord for reinforcing rubber articles |
| JP2004523406A (en) * | 2001-01-04 | 2004-08-05 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | Multilayer steel cable for tire crown reinforcement |
| EP1349983A1 (en) * | 2001-01-04 | 2003-10-08 | Société de Technologie Michelin | Multi-layered steel cord for tyre reinforcement |
| KR100907984B1 (en) * | 2001-04-26 | 2009-07-16 | 엔.브이. 베카에르트 에스.에이. | Steel cord for rubber product reinforcement |
| EP1646749B1 (en) * | 2003-07-17 | 2008-04-30 | N.V. Bekaert S.A. | Open layered steel cord with high breaking load |
| US20100068495A1 (en) * | 2006-12-29 | 2010-03-18 | Nv Bekaert Sa | Single lay steel cord for elastomer reinforcement |
| JP4340314B2 (en) * | 2007-11-27 | 2009-10-07 | 住友ゴム工業株式会社 | Pneumatic tire |
| CN102597093B (en) | 2009-11-11 | 2015-01-07 | 博瑞立斯有限公司 | A cable and production process thereof |
| MX348463B (en) | 2009-11-11 | 2017-06-14 | Borealis Ag | Crosslinkable polymer composition and cable with advantageous electrical properties. |
| US10246527B2 (en) * | 2009-11-11 | 2019-04-02 | Borealis Ag | Polymer composition comprising a polyolefin produced in a high pressure process, a high pressure process and an article |
| EP2499175B2 (en) | 2009-11-11 | 2022-08-17 | Borealis AG | A polymer composition and a power cable comprising the polymer composition |
| US20120298403A1 (en) * | 2010-02-01 | 2012-11-29 | Johnson Douglas E | Stranded thermoplastic polymer composite cable, method of making and using same |
| EP3591670A1 (en) | 2010-11-03 | 2020-01-08 | Borealis AG | A polymer composition and a power cable comprising the polymer composition |
| CN102561076B (en) | 2010-12-16 | 2015-02-25 | 杜邦公司 | Composite rope with high breaking force and high elongation at break and relevant enhanced products and use |
| WO2012164442A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Pirelli Tyre S.P.A. | Pneumatic tyre for heavy load vehicle wheels |
| KR101468587B1 (en) * | 2013-07-15 | 2014-12-05 | 홍덕산업 주식회사 | Steel cord |
| JP6171759B2 (en) * | 2013-09-10 | 2017-08-02 | 横浜ゴム株式会社 | Pneumatic radial tire |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5924478B2 (en) * | 1979-07-14 | 1984-06-09 | 松下電工株式会社 | light scattering smoke detector |
| JPS59223503A (en) * | 1983-06-01 | 1984-12-15 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Pneumatic tire |
| GB8424086D0 (en) * | 1984-09-24 | 1984-10-31 | Bekaert Sa Nv | Steel cord |
| US4781016A (en) * | 1987-02-16 | 1988-11-01 | Bridgestone Corporation | Steel cords |
| JP2633257B2 (en) * | 1987-08-05 | 1997-07-23 | 英夫 樽本 | Wire rope |
| EP0462716B1 (en) * | 1990-06-16 | 1995-06-28 | Tokusen Kogyo Company Limited | Steel cord for reinforcing rubber product |
| US5323595A (en) * | 1991-05-16 | 1994-06-28 | Kokoku Steel Wire Ltd. | Steel tire cord and a tire incorporating the same |
| JPH0696830B2 (en) * | 1991-05-16 | 1994-11-30 | 興国鋼線索株式会社 | Steel cord for tire |
| JPH051884A (en) * | 1991-06-24 | 1993-01-08 | Kubota Corp | Dehumidifying drier |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP4106708A patent/JPH05302282A/en active Pending
-
1993
- 1993-04-22 ES ES93303144T patent/ES2099905T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-22 EP EP93303144A patent/EP0567334B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-22 DE DE69307764T patent/DE69307764T2/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-21 US US08/408,116 patent/US5661965A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0567334A1 (en) | 1993-10-27 |
| ES2099905T3 (en) | 1997-06-01 |
| DE69307764D1 (en) | 1997-03-13 |
| US5661965A (en) | 1997-09-02 |
| JPH05302282A (en) | 1993-11-16 |
| EP0567334B1 (en) | 1997-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69307764T2 (en) | Steel cables for reinforcing elastomeric products and radial pneumatic tires for trucks that have such cables | |
| DE69318582T2 (en) | Steel cable | |
| DE69811271T2 (en) | STEEL ROPE WITH CORRUGATED ELEMENTS | |
| DE68905155T2 (en) | STEEL CABLE FOR REINFORCING RUBBER. | |
| DE69421090T2 (en) | OPEN STEEL CORD CONSTRUCTION | |
| EP0125518B1 (en) | Cord for the reinforcement of elastomers | |
| DE3686493T2 (en) | STEEL CABLE FOR THE REINFORCEMENT OF ELASTOMERIC PRODUCTS. | |
| DE60115706T2 (en) | STEEL ROPE FOR REINFORCING RAILED TIRES AND CONVEYOR BELTS | |
| DE3047365A1 (en) | THROUGH RADIAL TIRES REINFORCED BY STEEL CORD | |
| DE3855985T2 (en) | RADIAL TIRES FOR HEAVY DUTIES | |
| DE69410154T2 (en) | Steel cable for reinforcing elastomeric products and radial pneumatic tires comprising such steel cables | |
| DE69621769T2 (en) | tire | |
| DE2943830A1 (en) | METAL CORD | |
| DE2829205A1 (en) | METAL ROPE | |
| DE60031806T2 (en) | tire | |
| DE69207866T2 (en) | tire | |
| DE69516259T2 (en) | Steel ropes to reinforce elastomeric products | |
| DE69718738T2 (en) | STEEL ROPE FOR REINFORCING RUBBER ITEMS AND TIRES | |
| DE3129963A1 (en) | METAL CORDS FOR REINFORCING ELASTOMERIC OBJECTS | |
| DE112011102189T5 (en) | tire | |
| DE1505119B1 (en) | tire | |
| DE60127741T2 (en) | tire | |
| DE2739484A1 (en) | STEEL REINFORCEMENT CORDS FOR TIRES | |
| DE19526721B4 (en) | tire cord | |
| DE69415944T2 (en) | Truck tires |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |